自動雨量站常見故障分析處理和維護

葛亞博

（河南省白龜山水庫管理局，河南 平頂山 467000）

自動雨量站常見故障分析處理和維護

葛亞博

（河南省白龜山水庫管理局，河南 平頂山 467000）

自動雨量站是雨量遙測系統的重要組成部分，穩定、可靠、準確的雨量測報是水庫做好洪水調度的前提，在防洪、防災方面發揮著非常重要的作用。通過對自動雨量站常見故障的原因進行簡要分析，提出了處理措施及維護設備的方法，以確保雨量站點的穩定運行，且供大家參考。

自動雨量站；數據誤差；電源故障；數據采集模塊

本文僅就0.5 mm的翻斗式雨量站進行總結，電源部分由太陽能充電板和12 V、60A鉛酸蓄電池組成。自動雨量站主要用于水利等部門，用來測量降雨強度和降水時間，特別適合防洪、洪水調度，是以水庫水雨情管理為目的的自動測報，它是由承水口、過濾網、上筒、連接螺釘、磁鋼、干式舌簧管、翻斗、限位螺釘、底座和水準泡等主要部分所組成。自動雨量站的工作原理為，承水口將收集的雨水經過上筒過濾網注入計量翻斗，翻斗是中間用隔板分成2個等容積的三角斗室，它是一個機械雙穩態結構，當一個斗室接水時，另一個斗室處于等待狀態。當所接雨水達到預定值時，遇重力作用使翻斗翻轉，另一個斗室處于工作狀態。在翻斗側壁裝有磁鋼，隨翻斗翻動從干式舌簧管旁掃描通過，使干簧管通斷于此，即干簧管送出一個開關信號。這樣，翻斗翻動次數就可以用干簧管通斷形成的脈動信號計數，每記錄一個脈沖信號，便代表0.5 mm的降雨量，達到降水降雨遙測的目的。由于自動雨量站長期在野外全天候工作，特別在夏季高溫高濕的環境下，會經常出現設備故障，影響其實際功能和應用效果。為了進一步提升設備的穩定性和可靠性，就要在掌握基本工作原理的基礎上，對其常見故障進行及時的分析和處理。

1 自動雨量站常見故障問題分析和處理

1.1 雨量數據誤差大

雨量數據誤差大主要表現在自動雨量站接收的雨量數據與實際降水量不符，甚至出入較大的問題上。這種故障較為常見，首先應考慮雨量筒翻斗內壁有污物，特別是在灰塵較多和附近有較多樹木的地區，翻斗內會有累積的泥沙、樹枝、落葉和昆蟲糞便，影響了翻斗的盛水體積，造成雨量數據采集不準確。這種情況下，一般用細毛刷和清水小心清理翻斗斗室內的雜物，即可排除故障。其次要注意檢查雨量翻斗內的寶石軸承是否損壞，軸承損壞主要表現為翻斗轉動不靈敏、不靈活，即便斗室盛滿水仍不能及時翻轉，這就需要將軸承和軸間空隙用酒精小心地清洗。如果發現軸承碎裂，要及時更換。再次要檢查限位螺釘位置是否有改變，這時需要用量杯注入一定量的水量看翻斗的翻轉情況，再進行升或降限位螺絲，并鎖緊固定。最后還要觀察雨量筒的水平泡是否處在水平面上，如果有水平泡偏離中心，要及時調平，調整方法為調整底盤上的3個調平螺釘，使其水準泡停留在圓圈中心，然后再緩慢將3個固定螺釘擰緊即可。如果水準泡改變，再重新調整、固定。

1.2 自動雨量站雨量數據為零

該故障表現為收不到任何降雨數據。首先要考慮干式舌簧管損壞，檢查方法為通過萬用表配合磁鐵進行測量，查看干式舌簧管兩級是否存在開路現象。具體的檢查操作為用萬用表的電阻1K擋位，用正負表筆測量干式舌簧管兩端的導線，每翻動一次雨量翻斗，萬用表的指針即可提示通斷一次，說明干式舌簧管的工作狀態為正常；如果翻動指針萬用表無提示或者處于常通狀態，即可判斷為干式舌簧管出現故障，要及時更換。其次考慮干式舌簧管插頭脫落或者松動，線路老化或者線路開路都會出現不能接收到雨量的情況。鑒于此，重新進行線路的焊接或導線連接即可排除故障。最后考慮翻斗存在被卡的現象，造成不能翻轉。有的雨量站上干式舌簧管安裝不到位，在夏季溫度較高的情況下，管頭部分會有輕微的變形，造成翻斗被卡。此時，要及時調整或者更換上新的干式舌簧管。

1.3 電源故障

自動雨量站電源部分由太陽能板、太陽能充電控制器和12 V、64AH免維護密封鉛酸電池組成，其工作原理為，太陽能板將收集的光能轉換為電能并通過控制電路儲存到蓄電池中，在陰雨天或者夜間沒有太陽光的情況下，可用蓄電池儲存的電能為設備供電。由于自動雨量站常年在野外，工作環境惡劣，特別是夏季，蓄電池的工作環境溫度較高，會加速蓄電池老化，造成蓄電能量下降。為此，首先需要對蓄電池進行檢查。檢查時，用萬用表直流擋50 V測量蓄電池的工作電壓，如果低于10 V，雨量站就無法正常工作，要及時更換蓄電池（檢修時，在未接上負載前用萬用表所測量到的電壓是一種虛浮電壓，不是工作時的實際電壓值，不能以此數據來判斷充電功能的好壞）。其次要檢查太陽能板是否有正常的充電電流，一般晴朗天氣下，白天11：00—14：00為充電電流的高峰期，其值達到1.8A左右，9：00—10：00為0.8A左右；陰雨天氣為100 MA左右。如果實測值低于這些數值，考慮太陽能板充電板存在故障，要及時更換，否則不能保證為蓄電池正常供電。

1.4 數據采集智能模塊的損壞

數據采集模塊負責雨量數據的轉換儲存，一旦出現故障，造成不能正常接收、儲存降雨信息。數據采集智能模塊損壞一般有以下2種情況：①軟件故障，原因是短時間內接收到大量的降雨數據，導致軟件癱瘓。這種情況下，重新啟動機器即可恢復正常。②硬件故障。智能模塊損壞后，在仔細查看線路板時，有時能看到有明顯的電氣元件燒毀痕跡，或者能聞到焦糊味，這時要及時進行更換。

2 自動雨量站的維護

2.1 雨量筒的維護

要定期清理雨量筒濾網，清洗雨量翻斗，檢查各個單元的連接導線，及時更換存在銹蝕和接觸不良的信號導線。

2.2 蓄電池的維護

至少每半年進行一次循環充放電，即用0.1×C（C為電池容量安時數，比如24AH的電池，放電電流為2.4A）的放電電流對電池放電，當電壓放到10.8 V時停止放電；接著用0.1×C的充電電流對電池充電。同時，保持電源室和蓄電池本身的清潔。安裝好的蓄電池極柱應涂上凡士林，防止極柱腐蝕。定期清理太陽能板上的灰塵和雜物，保證充電可靠。

2.3 定期進行雨量校準

用50 mL量杯（有MC標記）向承水口內注入15.7 mL、31.40 mL清水，看翻斗是否翻轉，有無信號輸出，看限位螺釘位置（基點）是否改變。若基點改變，應重新調整基點。調整方法為用50 mm量筒注入15.2 mL、31.0 mL清水，若翻斗不翻，應向上擰限位螺釘，減小翻斗翻轉角度；若加水不到15.2 mL、31.0 mL就提前翻動，說明翻斗翻轉角度偏小，應降低限位螺釘高度，即使限位螺釘下降，也要反復進行幾次試調，最后將鎖緊螺母銷緊，這樣可以確保雨量精度。

3 結束語

本文對雨量站在工作中的常見故障進行了簡要總結，并提出了排查方法和維護要點。通過以上檢查和處理，可以保證站點故障的快速排除。另外，為了更好地發揮雨量站的功能，降低故障率，還要強化日常維護管理工作，每月定期對設備進行檢查維護。只有這樣，才能提高自動雨量站的穩定性，使其更好地發揮作用。

P415.1+2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.01.129

2095－6835（2018）01－0129－02

〔編輯：劉曉芳〕